4M点的FFT分析究竟有什么优势？（二）

3、采样率Sa

采样率Sa指用于FFT分析的每秒采集的点的数量。Nyquist采样定理是示波器对模拟信号进行采样数字化是必须满足的约束条件，即示波器对信号的采样率Sa也需≥最大频率的两倍才能无失真的恢复信号。Sa决定能够分析的最高频率的频点（1／2采样率），想要分析最大频率为1G的信号，采样率需达到2G甚至更大。如图 3所示，此时可分析的最大频率为2Ghz，采样率显示为4Gsa／s。

图3 采样率和频域示意图

 4M点优势

FFT分析样本点数为当前采样率和总采样时间的乘积，频谱分辨率△f为采样时间的倒数。如下两公式所示，具体推导在此不展开，可点击跳转至《千万别错过！这些FFT分析干货真的很受用》查看相关说明。

N＝Sa×T

Δf＝1／T

T：总采样时间。如图4中红框所示。此采样时间与示波器总采样时间相同。那么4M采样点究竟有何优势呢？请看下文。

图4 采样时间示意图

1、频谱分辨率相同，频域更广

根据我们需要分析的最小频率间隔确定频谱分辨率，从而确定需要采样的时间，进而确认采样率，得到最大可分析的频率。假设我们需要分析的最小间隔为1Hz，采样时间需要1s，当样本点数为4M时，采样率可达4MSa／s，理论上可分析的频率范围为0～2MHz。若样本点数为100K，采样率只有100KSa／s，则理论上可分析的频率范围为0～50KHz。如图5所示为频谱分辨率相同时，4M样本点和100K样本点实测的对比图。

图5 △f相同，4M点频域更广

2、采样率相同，频谱分辨率更小

您可能会想，若我的信号不需要MHz级别的频谱分析，那4M采样点频域更宽的优势就体现不出来了吧？这时候体现的是另外一个优势：更小的频谱分辨率。

当采样率保持为100Ksa／s不变时，根据公式N＝Sa×T，Δf＝1／T，若样本点数N为100K，则频谱分辨率△f为1Hz。而当样本点数N为4M，频谱分辨率△f可达0．026Hz。

小结

ZDS示波器最高支持强大的4M样本点分析，其优势就在于频谱分辨率相同时，频域更广；保持采样率相同时，能达到的频谱分辨率更小。ZDS系列示波器如何在FFT分析中脱颖而出？答案就是4M样本点。